2021-2022学年山东省烟台市招远市七年级第一学期期末数学试卷(五四学制)
一.选择题。(本大题共12个小题,每小题3分,满分36分)
1.下列说法错误的是( )
A.﹣4是16的平方根 B.的算术平方根是2
C.的平方根是 D.=5
2.下列各图中,能表示y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
3.工人师傅常常利用角尺构造全等三角形的方法来平分一个角,如图,在∠AOB的两边OA、OB上分别取OM=ON,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点M、N重合,这时过角尺顶点P的射线OP就是∠AOB的平分线.这里构造全等三角形的依据是( )
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
4.在计算器上按键:,显示的结果为( )
A.﹣5 B.5 C.﹣25 D.25
5.如图,已知“车”的坐标为(﹣2,2),“马”的坐标为(1,2),则“炮”的坐标为( )
A.(3,0) B.(3,1) C.(3,2) D.(3,7)
6.一次函数y=ax+b与y=abx在同一个平面直角坐标系中的图象不可能是( )
A. B.
C. D.
7.若点A(a,﹣1)与点B(﹣5,b)关于x轴对称,则a+b=( )
A.5 B.﹣5 C.﹣4 D.4
8.已知M、N是线段AB上的两点,AM=MN=2,NB=1,以点A为圆心,AN长为半径画弧;再以点B为圆心,BM长为半径画弧,两弧交于点C,连接AC,BC,则△ABC一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形
9.已知关于x的一次函数y=3x+n的图象如图,则关于x的一次方程3x+n=0的解是( )
A.x=﹣2 B.x=﹣3 C. D.
10.在△ABC中,AB=AC,∠B=70°,在直线BC上取一点P,使CP=CA,连接AP,则∠BAP的度数为( )
A.15° B.55° C.15°或55° D.15°或75°
11.为鼓励居民节约用水,我市出台的居民用水收费标准:①若每月每户居民用水不超过6立方米,则按每立方米2元计算;②若每月每户居民用水超过6立方米,则超过部分按每立方米4元计算(不超过部分仍按每立方米2元计算).现假设该市某户居民某月用水x立方米,水费为y元,则y与x的函数关系用图象表示正确的是( )
A. B.
C. D.
12.如图二,A、B两点分别位于一个池塘的两端,点C是AE的中点,也是BD的中点,图一表示的是小明从D点走到E点路程与时间的关系,已知小明从D点到E点走了3分钟,则AB的距离是( )
A.100米 B.150米 C.300米 D.450米
二.填空题。(本大题共6个小题,每小题3分,满分18分)
13.已知是正比例函数,且y随x的增大而减小,则m的值为 .
14.在平面直角坐标系的第四象限内有一个点M,到x轴的距离为4,到y轴的距离为1,则点M的坐标为 .
15.甲、乙、丙三名同学观察完某个一次函数的图象,各叙述如下:
甲:函数的图象经过点(0,1);
乙:y随x的增大而减小;
丙:函数的图象不经过第三象限.
根据他们的叙述,写出满足上述性质的一个函数表达式为 .
16.如图,点O为数轴的原点,点A和B分别对应的实数是﹣1和1.过点B作BC⊥AB,以点B为圆心,OB长为半径画弧,交BC于点D;以点A为圆心,AD长为半径画弧,交数轴的正半轴于点E,则点E对应的实数是 .
17.如图,在一个长AB为18m,宽AD为7m的长方形草坪ABCD上,放着一根长方体的木块,已知木块的较长边与AD平行,横截是边长为2米的正方形,一只蚂蚁从点A爬过木块到达C处需要走的最短路程是 米.
18.漏刻是我国古代的一种计时工具.据史书记载,西周时期就已经出现了漏刻,这是中国古代人民对函数思想的创造性应用.小明同学依据漏刻的原理制作了一个简单的漏刻计时工具模型,研究中发现水位h(cm)是时间t(min)的一次函数,如下表是小明记录的部分数据,其中有一个h的值记录错误,请排除后利用正确的数据确定当h=6cm时,对应的时间t的值为 .
t(min) … 1 2 3 5 …
h(cm) … 2.4 2.8 3.4 4 …
三.解答题。(本大题共7个小题,共66分.请在答题卡指定区域内作答.)
19.把下列各数写入相应的集合中:﹣,,0.3,,,﹣7.,﹣3.14152,0,,,﹣0.2121121112…(相邻两个2之间的1的个数逐次加1 )
有理数集合{ …};
无理数集合{ …};
正实数集合{ …};
负实数集合{ …}.
20.在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,格点四边形(顶点是网格线的交点的四边形)ABCD的顶点A,C的坐标分别为(﹣4,6),(﹣1,4).
(1)请在如图所示的网格平面内作出平面直角坐标系;
(2)请作出四边形ABCD关于y轴对称的四边形A1B1C1D1,写出点B1的坐标;
(3)求四边形ABCD的面积.
21.如图,小旭放风筝时,风筝线断了,风筝挂在了树上.他想知道风筝距地面的高度.于是他先拉住风筝线垂直到地面上,发现风筝线多出1米,然后把风筝线沿直线向后拉开5米,发现风筝线末端刚好接触地面(如图为示意图).请你帮小旭求出风筝距离地面的高度AB.
22.已知一次函数的解析式为y=﹣2x+5,图象过点A(2,a),B(b,﹣1).
(1)求a,b的值,并画出该一次函数的图象;
(2)在y轴.上是否存在点C,使得AC+BC的值最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由;
(3)点P为坐标轴上一点,若S△OBP=S△AOB时,请直接写出点P的坐标.
23.如图,在长方形ABCD中,AB=12,AD=13,点E为BC上一点,将△ABE沿AE折叠,使点B落在长方形内点F处,且DF=5.
(1)试说明:△ADF是直角三角形;
(2)点D、F、E是否在一条直线上,请说明理由;
(3)求EC的长.
24.金百超市经销某品牌童装,单价为每件50元时,每天销量为60件,当单价每件从50元降了20元时,一天销量为100件.设降x元时,一天的销量为y件.已知y是x的一次函数.
(1)求y与x之间的关系式;
(2)若某天销售童装80件,则该天童装的单价是多少?
25.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是直线AB上一点(点D不与点A、B重合),连接DC并延长到E,使得CE=CD,过点E作EF⊥直线BC,交直线BC于点F.
(1)如图1,当点D为线段AB上的任意一点时,用等式表示线段EF、CF、AC的数量关系,并证明;
(2)如图2,当点D为线段BA的延长线上一点时,依题意补全图2,猜想线段EF、CF、AC的数量关系是否发生改变,并证明;
(3)如图3,当点D在线段AB的延长线上时,直接写出线段EF、CF、AC之间的数量关系.
参考答案
一.选择题。(本大题共12个小题,每小题3分,满分36分)
1.下列说法错误的是( )
A.﹣4是16的平方根 B.的算术平方根是2
C.的平方根是 D.=5
【分析】分别根据平方根的定义,算术平方根的定义判断即可得出正确选项.
解:A.﹣4是16的平方根,说法正确;
B.的算术平方根是2,说法正确;
C.的平方根是,故原说法错误;
D.,说法正确.
故选:C.
2.下列各图中,能表示y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据函数的定义,在一个变化过程中有两个变量x与y,对于x的每一个确定的值,y都有唯一的值与其对应,那么就说y是x的函数,x是自变量,即一一对应,即可求解.
解:根据函数的定义,对于x的每一个确定的值,y都有唯一的值与其对应,
只有图C,x取一个确定的值,y都有唯一的值与其对应,其它都不符合,
故选:C.
3.工人师傅常常利用角尺构造全等三角形的方法来平分一个角,如图,在∠AOB的两边OA、OB上分别取OM=ON,移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点M、N重合,这时过角尺顶点P的射线OP就是∠AOB的平分线.这里构造全等三角形的依据是( )
A.SSS B.SAS C.AAS D.ASA
【分析】根据全等三角形的判定定理推出全等即可.
解:∵移动角尺,使角尺两边相同的刻度分别与点M、N重合,
∴PM=PN,
在△OMP和△ONP中,
,
∴△OMP≌△ONP(SSS),
∴∠MOP=∠NOP,
即OP是∠AOB的平分线,
故选:A.
4.在计算器上按键:,显示的结果为( )
A.﹣5 B.5 C.﹣25 D.25
【分析】根据计算器的功能键即可得结论.
解:根据题意可知:
显示的结果为:﹣5,
故选:A.
5.如图,已知“车”的坐标为(﹣2,2),“马”的坐标为(1,2),则“炮”的坐标为( )
A.(3,0) B.(3,1) C.(3,2) D.(3,7)
【分析】直接利用已知点坐标建立平面直角坐标系,进而得出答案.
解:如图所示:“炮”的坐标为:(3,1).
故选:B.
6.一次函数y=ax+b与y=abx在同一个平面直角坐标系中的图象不可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据a、b的取值,分别判断出两个函数图象所过的象限,要注意分类讨论.
解:当ab>0,a,b同号,y=abx经过一、三象限,
同正时,y=ax+b过一、三、二象限;
同负时过二、四、三象限,
当ab<0时,a,b异号,y=abx经过二、四象限
a<0,b>0时,y=ax+b过一、二、四象限;
a>0,b<0时,y=ax+b过一、三、四象限.
故选:D.
7.若点A(a,﹣1)与点B(﹣5,b)关于x轴对称,则a+b=( )
A.5 B.﹣5 C.﹣4 D.4
【分析】直接利用关于x轴对称点的性质得出a,b的值,进而得出答案.
解:∵点A(a,﹣1)与点B(﹣5,b)关于x轴对称,
∴a=﹣5,b=1,
∴a+b的值是:﹣5+1=﹣4.
故选:C.
8.已知M、N是线段AB上的两点,AM=MN=2,NB=1,以点A为圆心,AN长为半径画弧;再以点B为圆心,BM长为半径画弧,两弧交于点C,连接AC,BC,则△ABC一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形
【分析】依据作图即可得到AC=AN=4,BC=BM=3,AB=2+2+1=5,进而得到AC2+BC2=AB2,即可得出△ABC是直角三角形.
解:如图所示,AC=AN=4,BC=BM=3,AB=2+2+1=5,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,
故选:B.
9.已知关于x的一次函数y=3x+n的图象如图,则关于x的一次方程3x+n=0的解是( )
A.x=﹣2 B.x=﹣3 C. D.
【分析】根据函数的图象得出一次函数y=3x+n与y轴的交点坐标是(0,2),把坐标代入函数解析式,求出n,再求出方程的解即可.
解:从图象可知:一次函数y=3x+n与y轴的交点坐标是(0,2),
代入函数解析式得:2=0+n,
解得:n=2,
即y=3x+2,
当y=0时,3x+2=0,
解得:x=﹣,
即关于x的一次方程3x+n=0的解是x=﹣,
故选:D.
10.在△ABC中,AB=AC,∠B=70°,在直线BC上取一点P,使CP=CA,连接AP,则∠BAP的度数为( )
A.15° B.55° C.15°或55° D.15°或75°
【分析】根据等腰三角形的性质可以得到△ABC各内角的关系,然后根据题意,画出图形,利用分类讨论的方法求出∠BAP的度数即可.
解:如右图所示,
当点P在点B的左侧时,
∵AB=AC,∠ABC=70°,
∴∠ACB=∠ABC=70°,
∴∠BAC=180°﹣∠ACB﹣∠ABC=180°﹣70°﹣70°=40°,
∵CA=CP1,
∴∠CAP1=∠CP1A===55°,
∴∠BAP1=∠CAP1﹣∠CAB=55°﹣40°=15°;
当点P在点C的右侧时,
∵AB=AC,∠ABC=70°,
∴∠ACB=∠ABC=70°,
∴∠BAC=180°﹣∠ACB﹣∠ABC=180°﹣70°﹣70°=40°,
∵CA=CP2,
∴∠CAP2=∠CP2A===35°,
∴∠BAP2=∠CAP2+∠CAB=35°+40°=75°;
由上可得,∠BAP的度数是15°或75°,
故选:D.
11.为鼓励居民节约用水,我市出台的居民用水收费标准:①若每月每户居民用水不超过6立方米,则按每立方米2元计算;②若每月每户居民用水超过6立方米,则超过部分按每立方米4元计算(不超过部分仍按每立方米2元计算).现假设该市某户居民某月用水x立方米,水费为y元,则y与x的函数关系用图象表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意列出x与y之间的函数关系式,根据函数的特点解答即可.
解:由题意知,y与x的函数关系为分段函数.
当0≤x≤6时,y=2x;
当x>6时,y=6×2+4(x﹣6)=4x﹣12,
所以y=,
故选:C.
12.如图二,A、B两点分别位于一个池塘的两端,点C是AE的中点,也是BD的中点,图一表示的是小明从D点走到E点路程与时间的关系,已知小明从D点到E点走了3分钟,则AB的距离是( )
A.100米 B.150米 C.300米 D.450米
【分析】根据题目中的条件可证明△ACB≌△ECD,再根据全等三角形的性质可得AB=DE,进而得到答案.
解:由图一知,小明从D点走到E点的速度为300÷2=150(米/分钟),
∴DE=150×3=450(米),
∵点C是AE的中点,也是BD的中点,
∴AC=EC,BC=DC,
在△ACB和△ECD中,
,
∴△ACB≌△ECD(SAS),
∴AB=DE=450米,
故选:D.
二.填空题。(本大题共6个小题,每小题3分,满分18分)
13.已知是正比例函数,且y随x的增大而减小,则m的值为 ﹣2 .
【分析】先根据正比例函数的定义列出关于m的不等式组,求出m的值即可.
解:∵是正比例函数,且y随x的增大而减小,
∴,
解得m=﹣2.
故答案为:﹣2.
14.在平面直角坐标系的第四象限内有一个点M,到x轴的距离为4,到y轴的距离为1,则点M的坐标为 (1,﹣4) .
【分析】直接利用点的坐标特点进而分析得出答案.
解:∵在平面直角坐标系的第四象限内有一点M,到x轴的距离为4,到y轴的距离为1,
∴点M的纵坐标为:﹣4,横坐标为:1,
即点M的坐标为:(1,﹣4).
故答案为:(1,﹣4).
15.甲、乙、丙三名同学观察完某个一次函数的图象,各叙述如下:
甲:函数的图象经过点(0,1);
乙:y随x的增大而减小;
丙:函数的图象不经过第三象限.
根据他们的叙述,写出满足上述性质的一个函数表达式为 y=﹣x+1(答案不唯一) .
【分析】设一次函数解析式为y=kx+b,根据函数的性质得出b=1,k<0,从而确定一次函数解析式,本题答案不唯一.
解:设一次函数解析式为y=kx+b,
∵函数的图象经过点(0,1),
∴b=1,
∵y随x的增大而减小,
∴k<0,取k=﹣1,
∴y=﹣x+1,此函数图象不经过第三象限,
∴满足题意的一次函数解析式为:y=﹣x+1(答案不唯一).
16.如图,点O为数轴的原点,点A和B分别对应的实数是﹣1和1.过点B作BC⊥AB,以点B为圆心,OB长为半径画弧,交BC于点D;以点A为圆心,AD长为半径画弧,交数轴的正半轴于点E,则点E对应的实数是 ﹣1 .
【分析】根据勾股定理求出AD,进而得到OE的长,根据实数与数轴的对应关系解答即可.
解:由题意得,BD=OB=1,
在Rt△ABD中,AD===,
∴OE=AE﹣1=﹣1,
∴点E对应的实数是﹣1,
故答案为:﹣1.
17.如图,在一个长AB为18m,宽AD为7m的长方形草坪ABCD上,放着一根长方体的木块,已知木块的较长边与AD平行,横截是边长为2米的正方形,一只蚂蚁从点A爬过木块到达C处需要走的最短路程是 米.
【分析】解答此题要将木块表面展开,然后根据两点之间线段最短解答.
解:由题意可知,将木块展开,
相当于是AB+2个正方形的宽,
∴长为18+2×2=22米;宽为7米.
于是最短路径为:=(米).
故答案为:.
18.漏刻是我国古代的一种计时工具.据史书记载,西周时期就已经出现了漏刻,这是中国古代人民对函数思想的创造性应用.小明同学依据漏刻的原理制作了一个简单的漏刻计时工具模型,研究中发现水位h(cm)是时间t(min)的一次函数,如下表是小明记录的部分数据,其中有一个h的值记录错误,请排除后利用正确的数据确定当h=6cm时,对应的时间t的值为 10 .
t(min) … 1 2 3 5 …
h(cm) … 2.4 2.8 3.4 4 …
【分析】先根据一次函数的性质判断出错误的h值,再利用待定系数法求出h与t的关系式,最后将h=6代入即可.
解:设一次函数的表达式为h=kt+b,t每增加一个单位,h增加或减少k个单位,
∴由表可知,当t=3时,h的值记录错误,
将(1,2.4)(2,2.8)代入得,,
解得,
∴h=0.4t+2,
将h=6代入得:6=0.4t+2,
解得t=10.
故答案为:10.
三.解答题。(本大题共7个小题,共66分.请在答题卡指定区域内作答.)
19.把下列各数写入相应的集合中:﹣,,0.3,,,﹣7.,﹣3.14152,0,,,﹣0.2121121112…(相邻两个2之间的1的个数逐次加1 )
有理数集合{ ﹣,,0.3,,﹣7.,﹣3.14152,0, …};
无理数集合{ ,,﹣0.2121121112…(相邻两个2之间的1的个数逐次加1 ) …};
正实数集合{ ,0.3,, …};
负实数集合{ ﹣7.,﹣3.14152,﹣0.2121121112…(相邻两个2之间的1的个数逐次加1 ) …}.
【分析】利用有理数,无理数,正实数,以及负实数的定义判断即可得到结果.
解:有理数集合:﹣,,0.3,,﹣7.,﹣3.14152,0,;无理数合:,,﹣0.2121121112…(相邻两个2之间的1的个数逐次加1 );正实数集:,0.3,,,;负实数集合:﹣7.,﹣3.14152,﹣0.2121121112…(相邻两个2之间的1的个数逐次加1 ).
故答案为:﹣,,0.3,,﹣7.,﹣3.14152,0,;,,﹣0.2121121112…(相邻两个2之间的1的个数逐次加1 );,0.3,,,;﹣7.,﹣3.14152,﹣0.2121121112…(相邻两个2之间的1的个数逐次加1 ).
20.在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,格点四边形(顶点是网格线的交点的四边形)ABCD的顶点A,C的坐标分别为(﹣4,6),(﹣1,4).
(1)请在如图所示的网格平面内作出平面直角坐标系;
(2)请作出四边形ABCD关于y轴对称的四边形A1B1C1D1,写出点B1的坐标;
(3)求四边形ABCD的面积.
【分析】(1)根据A,C的坐标分别为(﹣4,6),(﹣1,4),即可作出平面直角坐标系;
(2)根据轴对称的性质即可作出四边形ABCD关于y轴对称的四边形A1B1C1D1,进而写出点B1的坐标;
(3)根据网格利用割补法即可求四边形ABCD的面积.
解:(1)如图所示的坐标系即为所求;
(2)如图,四边形A1B1C1D1即为所求作的四边形;B1(2,2);
(3)S四边形ABCD=3×5﹣×2×4﹣×2×1﹣×1×3
=15﹣4﹣1﹣1.5
=8.5.
21.如图,小旭放风筝时,风筝线断了,风筝挂在了树上.他想知道风筝距地面的高度.于是他先拉住风筝线垂直到地面上,发现风筝线多出1米,然后把风筝线沿直线向后拉开5米,发现风筝线末端刚好接触地面(如图为示意图).请你帮小旭求出风筝距离地面的高度AB.
【分析】设AB=x,则AC=x+1,依据勾股定理即可得到方程x2+52=(x+1)2,进而得出风筝距离地面的高度AB.
解:设AB=x,则AC=x+1,
由图可得,∠ABC=90°,BC=5,
∴Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,
即x2+52=(x+1)2,
解得x=12,
答:风筝距离地面的高度AB为12米.
22.已知一次函数的解析式为y=﹣2x+5,图象过点A(2,a),B(b,﹣1).
(1)求a,b的值,并画出该一次函数的图象;
(2)在y轴.上是否存在点C,使得AC+BC的值最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,说明理由;
(3)点P为坐标轴上一点,若S△OBP=S△AOB时,请直接写出点P的坐标.
【分析】(1)利用待定系数法即可求出a,b的值,利用描点法画出一次函数的图象即可;
(2)存在.作点A关于y轴的对称点A′,连接BA′交y轴于点C,点C即为所求.求出直线BA′的解析式即可解决问题;
(3)求出△AOB的面积,分点P为x轴上一点和点P为y轴上一点,根据S△OBP=S△AOB,即可求得点P的坐标.
解:(1)直线y=﹣2x+5图象过点A(2,a),B(b,﹣1),
∴a=﹣2×2+5=﹣4+5=1,﹣1=﹣2b+5,
∴b=3
故a=1,b=3.
一次函数图象如图所示;
(2)存在.
作点A关于y轴的对称点A',连接BA'交y轴于点C,
∵A(2,1),
∴A'(﹣2,1),
设直线B A'的表达式为y=kx+b,
把A'(﹣2,1)和B(3,﹣1)代入得:,
解得:,
∴直线B A'的表达式为y=x+,
∴C点的坐标为(0,);
(3)设y=﹣2x+5与x轴交于点D,
y=0时,﹣2x+5=0,解得x=,
∴D(,0),
∴S△AOB=S△AOD+S△DOB=×1+×1=,
①点P为x轴上一点时,设P(m,0),
∵S△OBP=S△AOB=,
∴×|m|×1=,解得:m=5或﹣5,
∴点P的坐标为(5,0)或(﹣5,0);
②点P为y轴上一点时,设P(0,n),
∵S△OBP=S△AOB=,
∴×|n|×3=,解得:m=或﹣,
∴点P的坐标为(0,)或(0,);
综上,点P的坐标为 (5,0)或(﹣5,0)或(0,)或(0,).
23.如图,在长方形ABCD中,AB=12,AD=13,点E为BC上一点,将△ABE沿AE折叠,使点B落在长方形内点F处,且DF=5.
(1)试说明:△ADF是直角三角形;
(2)点D、F、E是否在一条直线上,请说明理由;
(3)求EC的长.
【分析】(1)根据折叠的性质和勾股定理的逆定理解答即可;
(2)根据折叠的性质和平角解答即可;
(3)根据折叠的性质和勾股定理解答即可.
【解答】(1)解:由折叠可知:AF=12,
在△ADF中,AF2+DF2=122+52=169,
AD2=132=169,
所以,AF2+DF2=AD2,
所以,△ADF是直角三角形,∠AFD=90°;
(2)解:由折叠可知:∠AFE=90°,
又因为,∠AFD=90°,
所以∠DFE=∠AFE+∠AFD=180°,
所以,点D、F、E在一条直线上;
(3)解:由折叠可知:BE=EF,
设EC为x,则BE=EF=13﹣x,DE=13﹣x+5=18﹣x,
在Rt△DEC中,由勾股定理得:CE2+DC2=DE2,
即:x2+122=(18﹣x)2,
解之得:x=5,
所以,EC的长为5.
24.金百超市经销某品牌童装,单价为每件50元时,每天销量为60件,当单价每件从50元降了20元时,一天销量为100件.设降x元时,一天的销量为y件.已知y是x的一次函数.
(1)求y与x之间的关系式;
(2)若某天销售童装80件,则该天童装的单价是多少?
【分析】(1)根据题意先设出y与x的函数关系式,再根据题目中的数据,即可求出该函数的解析式;
(2)将y=80代入(1)中函数关系式,求出相应的x的值即可.
解:(1)设y与x的函数关系式为y=kx+b,
由题意知:当x=0时,y=60,当x=20时,y=100,
∴,
解得:,
即y与x之间的关系式为y=2x+60;
(2)当y=80时,
80=2x+60,
解得x=10,
∴50﹣10=40(元),
答:该天童装的单价是每件40元.
25.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是直线AB上一点(点D不与点A、B重合),连接DC并延长到E,使得CE=CD,过点E作EF⊥直线BC,交直线BC于点F.
(1)如图1,当点D为线段AB上的任意一点时,用等式表示线段EF、CF、AC的数量关系,并证明;
(2)如图2,当点D为线段BA的延长线上一点时,依题意补全图2,猜想线段EF、CF、AC的数量关系是否发生改变,并证明;
(3)如图3,当点D在线段AB的延长线上时,直接写出线段EF、CF、AC之间的数量关系.
【分析】(1)过D作DH⊥CB于H,由“AAS”可证△FEC≌△HDC,可得CH=FC,DH=EF,可得结论;
(2)过D作DH⊥CB于H,由“AAS”可证△FEC≌△HDC,可得CH=FC,DH=EF,可得结论.
(3)过D作DH⊥CB交CB的延长线于H,由“AAS”可证△FEC≌△HDC,可得CH=FC,DH=EF,可得结论.
解:(1)结论:AC=EF+FC.
理由如下:过D作DH⊥CB于H,
∴∠DHC=∠DHB=90°,
∵EF⊥CF,
∴∠EFC=∠DHC=90°,
在△FEC和△HDC中,
,
∴△FEC≌△HDC(AAS),
∴CH=FC,DH=EF,
∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠B=45°,
∵∠DHB=90°,
∴∠B=∠HDB=45°,
∴DH=HB=EF,
∵BC=CB+HB,
∴AC=FC+EF;
(2)依题意补全图形,结论:AC=EF﹣CF,
理由如下:
过D作DH⊥CB交BC的延长线于H,
∵EF⊥CF,
∴∠EFC=∠DHC=90°,
在△FEC和△HDC中,
,
∴△FEC≌△HDC(AAS),
∴CH=FC,DH=EF,
∵∠DHB=90°,
∴∠B=∠HDB=45°,
∴DH=HB=EF,
∵BC=HB﹣CH,
∴AC=EF﹣CF;
(3)AC=CF﹣EF.
如图3,过D作DH⊥CB交CB的延长线于H,
同理可证△FEC≌△HDC(AAS),
∴CH=FC,DH=EF,
∵∠DHB=90°,
∴∠B=∠HDB=45°,
∴DH=HB=EF,
∵BC=CH﹣BH,
∴AC=CF﹣EF.